プロキシを利用した Mobile PPC の検討 Researches on Mobile PPC using a Proxy Sever

プロキシを利用した

Mobile PPC

Researches on Mobile PPC using a Proxy Sever

葛谷  章一^†    瀬下  正樹^‡    渡邊  晃^†

Syouichi Kuzuya^†    Masaki Sejimo^‡   Akira Watanabe^† 名城大学  理工学部^†    名城大学  大学院理工学研究科^‡

Faculty of Engineering, Meijo University^†  Graduate School of Science and Technology, Meijo University^‡  

１． はじめに

インターネットでは，端末が移動するとIPアドレスが変 化するため通信が切断されてしまうという問題がある．そ こで，端末の移動によるIPアドレスの変化を隠蔽し，通信 を継続できるようにする移動透過性の研究が盛んに行われ ている．移動透過性実現プロトコルの１つとしてMobile IP が提案されているが， HA(Home Agent)と呼ぶ特殊な第三の 装置が必要であり冗長経路が発生するなどの課題がある．

我々は移動透過性実現の一方式としてエンドエンドで移 動 透 過 性 を 実 現 す る Mobile PPC(Mobile Peer to Peer Communication)[1]の研究を行っている．しかし，現状の Mobile PPCは通信する両端末が共にMobile PPCの機能を実 装していなければ移動透過性を実現できないという課題が ある．そこで，相手端末がMobile PPCを実装していない場 合でも，プロキシサーバを用いることにより移動透過な通 信を可能とする方法について検討したので報告する．

2 ． Mobile PPC とその課題

Mobile PPC は，通信開始時において相手のIP アドレス を知る方法（初期IP アドレスの解決）と，通信中に移動し た相手のIP アドレスを知る方法（継続IP アドレスの解決）

を明確に分離する．初期IP アドレスの解決には，ホスト名 と IP ア ド レ ス の 関 係 を 動 的 に 管 理 す る ダ イ ナ ミ ッ ク DNS(以下，DDNS)を利用する．継続 IP アドレスの解決に はMobile PPC を用いる．

Mobile PPCでは通信中に移動端末(以下，MN)が新IPア ドレスを取得した直後に，MNから通信相手端末(以下，CN) に対して新IPアドレスと継続させたいコネクション識別子 を含む情報を，CIT UPDATEパケット(以下，CU)を用いて CNに通知する．これにより両端末が保持する移動前後のIP アドレスの対応関係を記したCIT(Connection ID Table)が更 新される．以後の通信はCITを参照してIP層でIPアドレ スの変換を行う．この方法により上位層に移動端末のアド レスの変化を隠蔽し，通信を継続させることができる．

Mobile PPCでは，MNと通信を行うCNがMobile PPCに 非対応であっても通信を開始することは可能であるが，MN が移動した時に移動透過性を実現することはできない．MN と通信を行う CN はインターネット上の一般サーバである 可能性もあり，必ずしもMobile PPCを実装しているとは限 らない．そのため，CNがMobile PPC非対応の場合でも，

移動透過性を保証するための仕組みがあることが望ましい．

3．Mobile PPC 用のプロキシサーバの検討

本稿ではMobile PPC対応のMNからMobile PPC非対応 のサーバ(以下，GS)に通信を開始する場合を想定し，プロ

キシサーバGEP(GSCIP Element for Proxy)の導入とDDNSを 改造することにより，移動透過性を実現するための方法を 検討した．

図1にGEPを利用したMobile PPCの動作を示す．MNは 事前にGEPのIPアドレスを登録しておく必要がある．また，

通信相手がMobile PPCに対応しているか判断するために，

通信相手のIPアドレス問合せ時の返信パケットに通信相手

がMobile PPCに対応しているならば対応情報を付加するよ

うにDDNSの改造を行う．

通信開始時においてMNはGSのIPアドレスの取得とGS

が Mobile PPC に対応端末かどうかの判断を行うために，

DDNSにGSのIPアドレスの問合せを行い，返信パケット に対応情報が付加されているかどうかの解析を行う．返信 パケットに対応情報が付加されていない場合は，通信相手 が非対応端末であると判断する．このとき，MN は事前に 登録しておいたGEPと通信に先立ちネゴシエーションを行 い，GEPに通信相手GSのIPアドレスCを知らせ，GEPの IPアドレスBとGSのIPアドレスCを変換するCITを生成 する．GEPはMNとGS間の通信を中継する．MNの上位 ソフトウェアは通信相手がGSであるかのように見えるが，

GSは通信相手がGEPであるように見える．

以上の動作により，MNが通信中に移動してIPアドレス が変化しても，MNとGEP間でMobile PPCが実行され移動 透過性を実現できる．

  図1 GEPを利用したMobile PPCの動作

4．むすび

本稿では通信相手がMobile PPCを実装していない場合で も，プロキシ装置GEPと改良を加えたDDNSを導入するこ とにより移動透過性を実現できる方式について検討した．

今後は提案方式の実装と検証を進める．

文  献

(1) 竹内 元規，鈴木 秀和，渡邊 晃，エンドエンドで移 動透過性を実現するMobile PPC の提案と実装，情報処理学 会論文誌，Vol.47，No.12，pp.30，Dec.2006．

プロキシを利用した Mobile PPC の検討

名城大学 理工学部

葛谷 章一 瀬下 正樹 渡邊 晃

研究背景

„

„

→どこでも自由にネットワークに接続したい

・移動して

IP

→相手にパケットが届かないため，通信が切断

→上位のソフトウェアが

IP

移動透過性を実現する要求

既存技術 Mobile IP

„

・

MN

IP

HA

・

HA

CN

MN

MN

・

MN

CN

„ Mobile IP

・通信経路が三角経路

・特殊な装置（

HA)

・

MN

HA

エンドエンドで通信が継続できるプロトコル

Mobile PPC (Mobile Peer to Peer Communication)

MN

（移動ノード）

CN (通信相手）

HA

Mobile PPC

（

Mobile Peer to Peer Communication

„ Mobile PPC

・ 今後のユビキタス社会で主体になる

P2P

・

HA

„

・通信開始時に相手の

IP

→

DDNS （ Dynamic DNS ）を使用

・通信中に

IP

IP

・上位のソフトウェアに

IP

→

Mobile PPC

Mobile PPC の動作

„

IP

→

CIT （ Connection ID Table)

„ IP

→

CU （ CIT UPDATE)

Mobile PPC （アドレス変換）

CN MN

IP

A IP

B

C IP Layer

アドレス変換

IP Layer

アドレス変換

IP

Mobile PPC の課題

„

Mobile PPC

MN

CN

通信中

MN

通信相手が一般端末の場合でも移動透過な通信 を実現する方法を提案

移動

CU

CIT

提案方式（事前設定）

„ Mobile PPC

IP

„

IP

⇒問合せの時に通信相手が

Mobile PPC

提案方式の概要

„

PPC

„

・

GEP （ GSCIP Element for Proxy ）を利用

-Mobile PPC

CIT

-CN

GEP

提案方式（通信開始時）

DDNS MN

GEP

IP

A IP

B

IPアドレス問合せ

ネゴシェーション ＣＮのIPアドレスを付加

CIT

CIT

CN

IP

C

CNを一般端末と判断

IP層 CIT

IP層 CIT

上位層

CIT

CIT

提案方式（移動後）

MN（実装） GEP

IP

A

MN（実装）

IP

D

新IPアドレスD取得

CU

CU応答 CIT更新

CIT

CIT

B ⇒ C A ⇒ B

変換後 変換前

IP

B

CN(

) IP

C

上位層

IP層 IP層

CIT CIT

通信相手が

Mobile PPC

Mobile IP との比較

„ 提案方式では

・

DDNS

・第３の装置

GEP

„ 利点

・

GEP

（相手が一般端末のみ）

・パケットサイズの冗長がない ので通信効率が良い

むすび

„ まとめ

・ _{Mobile PPC}

→

GEP

GSCIP Element for Proxy)

IP

CIT

„ 今後

・

Mobile IP とのスループットの比較

0.006 93.231

Mobile IP

8.618 85.202

Mobile IP

0.047 93.193

Mobile PPC

0.001 93.236

Mobile PPC

93.237

低下率（

%

Mbps

Mobile IP

Mobile PPC

Mobile IP との比較

△

○ 通信開始時のオーバヘッド

△

○

DDNS

○

○

CN

△（一般端末のみ）

× 通信経路の冗長

△

× 一点障害

○（なし）

×（トンネル化）

パケットサイズの冗長

△

(

×（常時使用）

特殊な第

3

（

HA,GEP

提案方式

Mobile IP

ネゴシェーション

„

・パケットを

2

・両端末間の

IP

„ GEP

・

MN

GEP

CN

IP

改良した DDNS と MN 間の処理

DDNS MN

IP

A

通信相手の

IP

通信相手の

IP

と対応情報

^„

DDNS

IP

„

取得した通信相手の アドレスを保存する

CIT （ Connection ID Table)

„ 初期コネクション識別子

・宛先

/

IP

„ 新アドレス情報

・移動後の宛先

/

IP

„ 変換処理フラグ

・

„ 無線通信カウンタ

„ 次テーブルアドレス

CU(CIT UPDATE)

„

„ ICMP echo

„

・新しく取得した

IP

・移動前の識別情報

-

/

IP

-

/

-

DDNS の改良

„ 改良点

„ IP アドレス登録時

実装端末 ⇒ IP アドレスと登録情報 未実装端末 ⇒ IP アドレス

„ IP アドレス問合せ

実装端末 ⇒ IP アドレスと登録情報

未実装端末 ⇒ IP アドレス

実装

„

・

GEP

CIT

・

Mobile PPC

→送信時に

Mobile PPC

・

forward

→上位層に処理を渡さない

図1 既存のモジュール構成

図 提案方式のモジュール構成